600 MPa高强钢筋与混凝土的粘结锚固性能试验研究
第三节钢筋和混凝土粘结强度对比试验.
第三节钢筋和混凝土粘结强度对比试验 第10.3.1条本节适用于直径大于10mm的各类非预应力钢筋的粘结强度对比试验，并根据对比试验结果评价钢筋和混凝土粘结性能。 第10.3.2条钢筋和混凝土的粘结强度应采用无横向钢筋的立方体中心拔出试件（简称拔出试件）确定。拔出试件应符合下列要求： 一、拔出试件应采用边长为10倍钢筋直径的混凝土立方体试件（图10.3.2）。钢筋放置在立方体的中轴线上，埋入部分长度和无粘结部分长度各为5d。钢筋伸出混凝土试件表面的长度：自由端为20mm，加载端应根据垫板厚度、穿孔球铰高度及加载装置的夹具长度确定，但不宜小于300mm； 二、钢筋表面不应有锈蚀、油污及不正常的横肋轧制标记，安装百分表的钢筋端面应加工成垂直于钢筋轴的平滑表面； 在混凝土中无粘结部分的钢筋应套上硬质的光滑塑料套管，套管末端与钢筋之间空隙应封闭； 三、试件的混凝土应采用普通骨料，粗骨料最大颗粒粒径不得大于1.25倍钢筋直径； 试件的混凝土强度等级为C30，混凝土立方体抗压强度允许偏差应为 ±3MPa。 四、拔出试件数量每组应制作六个。应同时制作混凝土立方体试件，每组三个，其振捣方法与养护条件应与拔出试件一致； 五、试件应在钢模或不变形的试模中成型。模板上应预留钢筋位置孔。宜用振动台振捣；
试件的浇注面应与钢筋纵轴平行。钢筋应与混凝土承压面垂直，并水平设置在模板内。钢筋的两纵肋平面应放置在水平面上； 六、试件应在标准养护室内进行养护。在试件龄期为28d时进行试验。 第10.3.3条试验装置承压垫板的边长不应小于拔出试件的边长，其厚度不应小于15mm。垫板中心孔径应为2倍钢筋直径（图10.3.3）。 第10.3.4条加载速度应根据各种钢筋的直径确定，每种钢筋施加荷载的速度应按下式计算： 式中V F——加载速度（kN/min）； d——钢筋直径（mm）。 加载速度应均匀，不应施加冲击荷载。
HRBF500钢筋粘结锚固性能的试验研究_胡玲
HRBF500钢筋粘结锚固性能的试验研究 * 胡 玲1 杨勇新 1,2 王全凤1 徐玉野1 汪健根 1 (11华侨大学土木工程学院,福建泉州 362021;21中冶建筑研究总院有限公司,北京 100088) 摘 要:通过对42个HRB F500钢筋与混凝土粘结锚固试件的拔出试验,分析HRBF500钢筋粘结锚固的特点和影响粘结锚固强度的主要因素。研究表明:与普通热轧带肋钢筋(月牙纹)类似,HRBF500钢筋与混凝土的粘结强度随锚固长度和钢筋直径的减小、配箍率的提高、保护层的增大、锚筋屈服强度及混凝土强度的提高而增大,其设计锚固长度仍可按GB 50010)20025混凝土结构设计规范6规定的公式计算且建议锚固长度设计中混凝土强度等级的上限可以提高到C60。 关键词:HRBF500钢筋;粘结锚固;粘结强度;锚固长度 EXPERIMENTAL STUDY ON BOND ANC HOR AGE PROPERTIES OF HRBF 500 STEEL BARS IN C ONCR ETE Hu Ling 1 Yang Yongxin 1,2 Wang Quanfeng 1 Xu Yuye 1 Wan g Jian gen 1(11College of Civil Engineering ,Huaqiao Universi ty,Quanzhou 362021,China; 21Central Research Insti tute of Building and Construction of MCC Group,Beijing 100088,China) Abstract :Based on 42HRBF500steel bar speci mens pul-l out tests,it is inves tigated that the bond -anchorage properties of HRBF500steel bars and the main factors influencing the bond capacity between HRB F500steel bars and concrete.T he test resul ts revealed that its bond strength increases by decreasing anchorage length and bar diameter,increasing stirrup ratio,thickness of concrete cover,yield strength of reinforcing bar and concrete strength,which is si milar to that of ordinary crescent ribbed bar,the anchoring length can be designed with the formula in Code for Design of Concrete Structures (GB 50010)2002),besides,it is proposed that the upper limit of class of concrete strength in formula should be up -dated to C60. Keywords :HRBF500steel bar;bond anchorage;bond strength;anchoring length *国家863计划资助项目(2007AA03Z550)。第一作者:胡玲,女,1986年5月出生,硕士研究生。 E-mail:huling@https://www.wendangku.net/doc/722402179.html, 收稿日期:2009-07-15 0 前 言 HRB F500钢筋是一种通过晶粒的超细化同时实现强韧化,不加或稍加合金元素,主要靠改善生产工艺就能生产出新型细晶高强钢筋。由于该钢筋属于新研制材料,故在工程应用上缺乏依据,因此为了促进细晶高强钢筋的推广应用并为正在修订的GB 50010)20025混凝土结构设计规范6提供依据,需对HRBF500级钢筋进行全面的试验研究与分析。本试验针对其粘结锚固性能进行研究。1 试验设计111 材性试验 试验所用细晶高强钢筋为江苏永钢和云南昆钢集团生产的HRB F500级钢筋,其材性试验结果如表1所示。 通过材料的验证性试验表明,HRBF500级细晶 高强钢筋均有明显的屈服台阶,其实测屈服强度都 达到了500MPa 级的要求,强屈比R b P R s =1123~1132,伸长率D 5均在20%以上,强度和延性均较好,弹性模量E s =210@105 ~211@105 MPa,与普通热轧钢筋基本相同。 表1 HRBF500钢筋力学性能试验结果 Table 1 Test results for mechanical behaviors o f HRBF500 直径d P mm 弹性模量E s P MPa 屈服强度R s P MPa 极限强度R b P MPa 伸长率D 5P %12 2100@105560 7202718162107@105522688271125 2100@105 537 661 3616 注:表中所列数据均为实测结果的平均值。
钢筋与混凝土的粘结
钢筋与混凝土的粘结 随着社会的发展，技术的进步，钢筋混凝土材料在住房、建筑、交通、军事、水利等领域被广泛应用，钢筋混凝土结构就是利用了钢筋的高抗拉强度和混凝土的高抗压强度，而钢筋和混凝土之间的足够粘结是保证两者共同受力的前提。目前，两者完美的结合，造就了许多建筑奇迹，满足了结构的高强性、耐久性、抗灾性、抗震性等实用要求，保证了结构的使用寿命和使用安全。同时，也给人们的生产生活带来了翻天覆地的变化，让人们享受到安全舒适的生存环境。由此可见，钢筋和混凝土的粘结非常重要，下面从以下几个方面加以论述。 一、粘结力的作用 粘结力是指粘结剂与被粘结物体界面上分子间的结合力，粘结力使得钢筋和混凝土两种性质不同的材料在一起共同受力、共同工作，并承受构件因受荷在两种材料之间产生的剪应力，两者不至于发生滑移。如果粘结力失效，钢筋混凝土构件就会发生破坏。可见，粘结力的大小，直接影响着构件的稳定性和使用寿命。 二、粘结力的组成及粘结机理 钢筋和混凝土的粘结力由三部分组成： 1、化学胶结力 混凝土在硬化过程中，水泥胶体与钢筋之间产生的吸附
胶着作用，这种吸附作用力来自浇筑时水泥浆体对钢筋表面氧化层的渗透，以及水化过程中水泥晶体的生长和硬化，这种作用力一般比较小，仅在受力阶段的局部无滑移区域起作用，当接触面发生相对滑移时，该力即消失。 2、摩阻力 由于混凝土凝固时的收缩，使钢筋周围的混凝土握裹在钢筋上，当钢筋和混凝土之间出现相对滑移的趋势，则此接触面上将产生摩阻力。 对于光圆钢筋表面轻度锈蚀有利于增加摩阻力，但摩阻作用也很有限；对于光面钢筋表面的自然凹凸程度很小，机械咬合也不大，因此，光面钢筋与混凝土的粘结强度是较低的，为保证光面钢筋的锚固，通常需要在钢筋端部弯钩、弯折或焊短钢筋，以阻止钢筋与混凝土间产生较大的相对滑动。 3、机械咬合力 即钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合力作用力，对于光圆钢筋这种咬合力来自表面的粗糙不平。将钢筋表面轧制出肋形成带肋钢筋，即变形钢筋，可显著增加钢筋与混凝土的机械咬合作用，从而大大增加了粘结强度。 三、粘结问题的分类及相应的试验方法
浅谈锚具静载锚固试验方法和影响因素
浅谈锚具静载锚固试验方法和影响因素 摘要：阐述锚具静载锚固性能试验方法，根据试验过程中的观察、测量，提出 影响锚具静载锚固性能试验结果的因素，并对影响因素进行分析。 关键词：锚具；静载锚固；试验方法；影响因素 随着交通行业的飞速发展，公路工程预应力结构广泛使用预应力锚具等施工 器件。锚具是指预应力混凝土中所用的永久性锚固装置，是在后张法结构或构件中，为保持预应力筋的拉力并将其传递到混凝土内部的锚固工具，也称之为预应 力锚具；在预应力筋张拉完毕后将预应力筋永远锚固在构件端部，防止预应力筋 回缩（造成应力损失），与构件共同受力，提高了结构刚度、抗剪能力、承载能力、抗裂性能和桥梁的安全性能。 由此可见，对锚具组装件的静载锚固性能试验检测成为控制预应力混凝土质 量的关键因素之一。结合静载锚固试验原理，根据试验过程中的观察、测量，分 析影响试验结果的因素。 1.静载锚固性能试验原理 试验依据GB/T 14370-2015《预应力筋用锚具、夹具和连接器》标准，设备测 力系统准确度不低于1级，预应力筋总伸长率测量装置在测量范围内，示值相对 误差不超过±1%。 试验可获得：①锚具锚固效率系数ηa 根据下述公式计算： 图1 锚具组装件静载试验装 2.锚具静载锚固试验方法 2.1准备工作 清理锚夹具表面的油污；打开电脑检查设备程序是否正常、打开静载锚固试 验软件并对力值、位移清零；检查锚固试验机油压泵左右阀所处状态。 2.2安装 2.2.1将环形承载垫板置于承力台座，之后将锚具安装在垫板上，穿上钢绞线 并检查各孔位是否处于同一方向同一位置，套上夹片，用千斤顶抵住夹片； 2.2.2旋紧油压泵左阀，松开右阀，打开中间阀门，预拉至左表10MPa左右，关闭阀门； 2.2.3松开左阀，旋紧右阀，打开中间阀门，右表20MPa左右关闭阀门，退 出千斤顶； 2.2.4依次按对称孔安装其他锚孔钢绞线。 2.2.5任意选取3根有代表性预应力筋，锚固和张拉端分别在距锚具一定位置 标识，并测量预应力筋从10%Fptk增长至FTu时，预应力筋和锚具之间的相对位 移△a ′。 2.3开始试验 2.3.1组装件安装工作之后，点击程序中试样：设置钢绞线根数，面积，静载 用母材钢绞线极限力值，钢绞线夹持长度L1； 2.3.2点击－测试（左表阀门旋紧状态，右表阀门松开状态），调节左表下阀门控制拉力速度：加载速度控制在100MPa/min左右，分4等级等速加载（20%、40%、60%、80%）Fptk，每一级持荷5min，直至力值达到80% Fptk －持荷1h；
钢筋与混凝土粘结性能的分析
钢筋与混凝土粘结性能的分析 摘要：从钢筋与混凝土之间粘结性能的粘结机理、影响因素和粘结应力-滑移本构关系等三个方面进行了分析和探讨。 关键词：钢筋混凝土粘结机理影响因素粘结强度 1、引言 混凝土结构是目前应用最为广泛的工程结构形式之一。钢筋与混凝土结构之间的粘结是保证两种材料形成整体、共同工作的基础，对于混凝土结构构件的受力性能、破坏形态、计算假定、承载能力、裂缝和变形等有着重要的影响。一直以来，粘结问题是结构工程技术人员关注的热点问题之一。本文主要从粘结机理、影响因素和粘结应力-滑移本构关系等三个方面进行分析和研究，以期深入理解、把握钢筋与混凝土之间的粘结性能，提出提高粘结能力的建议。2、粘结机理 钢筋和混凝土是两种性能不同的材料组成的组合结构材料，其能够共同工作的基本要素是两者之间的粘结锚固作用。所谓钢筋和混凝土之间的粘结应力指的是两者接触面上的剪应力，由钢筋与混凝土之间的粘着力、摩阻力和咬合力三部分组成[1][2]。 (1)粘着力。混凝土中的水泥凝胶体在钢筋表面产生的化学粘着力或吸附力，其抗剪极限值取决于水泥的性质和钢筋表面的粗糙程度和清洁度。当钢筋受力后有较大变形、发生局部滑移后，粘着力就丧失了[1]。 (2)摩阻力。周围混凝土对钢筋的摩阻力，当混凝土的粘着力破坏
后发挥作用[1]。如果垂直于钢筋作用有压力，则在产生极小的移动时，就会在钢筋和混凝土之间引起摩擦力，这种横向压力取决于混凝土发生收缩或者荷载和反力等对钢筋的径向压应力，以及二者间的摩擦系数等。由于钢筋表面的粗糙度，摩擦系数μ可高达0.3～0.6，生锈的圆钢与新扎的圆钢以及冷拔钢丝的表面粗糙度相差可达36倍[3]。挤压力越大，接触面越粗糙，则摩擦力越大。 (3)咬合力。钢筋表面粗糙不平，或变形钢筋凸肋和混凝土之间的机械咬合作用，即混凝土对钢筋表面斜向压力的纵向分力产生的剪切粘结，是最有效和最可靠的粘结方式。为了充分利用这种粘结，通常在钢筋表面轧制肋条来实现[4]。依靠钢筋与混凝土间的粘结应力，也即两者接触面上的剪应力，使得钢筋和混凝土两种性质完全不同的材料，在钢筋混凝土结构中共同工作。这种关系使得两种材料间相互传递力，实现弥补各自的缺点，发挥各自的优点。 3、主要影响因素 钢筋和混凝土的粘结性能及其各项特征值，受到许多因素的影响而变化。 3.1 混凝土强度 随着混凝土强度提高，钢筋与混凝土的粘结力提高，且粘结力的提高与混凝土劈裂强度成正比。变形钢筋的粘结强度fb主要取决于混凝土的抗拉强度ft；混凝土振捣越密实，粘结强度也越高[4]；此外，养护条件的好坏亦对对粘结强度有很大的关系，养护条件好，粘结强度能够得到更大的提高。同时，混凝土的组分也影响粘结强
钢筋和混凝土的力学性能
钢筋和混凝土的力学性能 问答题参考答案 1．软钢和硬钢的区别是什么？应力一应变曲线有什么不同？设计时分别采用什么值作为依据？ 答：有物理屈服点的钢筋，称为软钢，如热轧钢筋和冷拉钢筋；无物理屈服点的钢筋，称为硬钢，如钢丝、钢绞线及热处理钢筋。 软钢的应力应变曲线如图2-1所示，曲线可分为四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和破坏阶段。 有明显流幅的钢筋有两个强度指标：一是屈服强度，这是钢筋混凝土构件设计时钢筋强度取值的依据，因为钢筋屈服后产生了较大的塑性变形，这将使构件变形和裂缝宽度大大增 f作为钢筋的强度极限。另一个强度指标是加以致无法使用，所以在设计中采用屈服强度 y f，一般用作钢筋的实际破坏强度。 钢筋极限强度 u 图2-1 软钢应力应变曲线 硬钢拉伸时的典型应力应变曲线如图2-2。钢筋应力达到比例极限点之前，应力应变按直线变化，钢筋具有明显的弹性性质，超过比例极限点以后，钢筋表现出越来越明显的塑性性质，但应力应变均持续增长，应力应变曲线上没有明显的屈服点。到达极限抗拉强度b 点后，同样由于钢筋的颈缩现象出现下降段，至钢筋被拉断。 设计中极限抗拉强度不能作为钢筋强度取值的依据，一般取残余应变为0.2%所对应的应力σ0.2作为无明显流幅钢筋的强度限值，通常称为条件屈服强度。对于高强钢丝，条件屈服强度相当于极限抗拉强度0.85倍。对于热处理钢筋，则为0.9倍。为了简化运算，《混凝土结构设计规范》统一取σ0.2=0.85σb，其中σb为无明显流幅钢筋的极限抗拉强度。
图2-2硬钢拉伸试验的应力应变曲线 2． 我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种？我国热轧钢筋的强度分为几个等级？ 答：目前我国用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的钢筋主要品种有钢筋、钢丝和钢绞线。根据轧制和加工工艺，钢筋可分为热轧钢筋、热处理钢筋和冷加工钢筋。 HPB235（Q235，符号Φ，Ⅰ级）、热轧带肋钢筋HRB335（20MnSi ，符号，Ⅱ级）、热轧带肋钢筋HRB400（20MnSiV 、20MnSiNb 、20MnTi ，符号，Ⅲ级）、余热处理钢筋RRB400（K 20MnSi ，符号，Ⅲ级）。热轧钢筋主要用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力普通钢筋。 3． 钢筋冷加工的目的是什么？冷加工方法有哪几种？简述冷拉方法？ 答：钢筋冷加工目的是为了提高钢筋的强度，以节约钢材。除冷拉钢筋仍具有明显的屈服点外，其余冷加工钢筋无屈服点或屈服台阶，冷加工钢筋的设计强度提高，而延性大幅度下降。 冷加工方法有冷拨、冷拉、冷轧、冷扭。 冷拉钢筋由热轧钢筋在常温下经机械拉伸而成，冷拉应力值应超过钢筋的屈服强度。钢筋经冷拉后，屈服强度提高，但塑性降低，这种现象称为冷拉强化。冷拉后，经过一段时间钢筋的屈服点比原来的屈服点有所提高，这种现象称为时效硬化。时效硬化和温度有很大关系，温度过高（450℃以上）强度反而有所降低而塑性性能却有所增加，温度超过700℃，钢材会恢复到冷拉前的力学性能，不会发生时效硬化。为了避免冷拉钢筋在焊接时高温软化，要先焊好后再进行冷拉。钢筋经过冷拉和时效硬化以后，能提高屈服强度、节约钢材，但冷拉后钢筋的塑性（伸长率）有所降低。为了保证钢筋在强度提高的同时又具有一定的塑性，冷拉时应同时控制应力和控制应变。 4． 什么是钢筋的均匀伸长率？均匀伸长率反映了钢筋的什么性质？ 答：均匀伸长率δgt 为非颈缩断口区域标距的残余应变与恢复的弹性应变组成。 s b gt E l l l 000'σδ+-= 0l ——不包含颈缩区拉伸前的测量标距；'l ——拉伸断裂后不包含颈缩区的测量标距；0b σ——实测钢筋拉断强度；s E ——钢筋弹性模量。 均匀伸长率δgt 比延伸率更真实反映了钢筋在拉断前的平均（非局部区域）伸长率，客观反映钢筋的变形能力，是比较科学的指标。 5． 什么是钢筋的包兴格效应？ 答：钢筋混凝土结构或构件在反复荷载作用下，钢筋的力学性能与单向受拉或受压时的力学性能不同。1887年德国人包兴格对钢材进行拉压试验时发现的，所以将这种当受拉（或受压）超过弹性极限而产生塑性变形后，其反向受压（或受拉）的弹性极限将显著降低的软化现象，称为包兴格效应。 6． 在钢筋混凝土结构中，宜采用哪些钢筋？ 答：钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的钢筋，应按下列规定采用：（1）普通钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋,也可采用HPB235级和RRB400级钢筋；（2）预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝，也可采用热处理钢筋。 7． 试述钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求。 答：（1）对钢筋强度方面的要求 普通钢筋是钢筋混凝土结构中和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋，主要是
第七章 钢筋与混凝土之间的粘结
第七章钢筋与混凝土之间的粘结 §7.1 概述 钢筋与混凝土的粘结是钢筋与其周围一定影响范围内混凝土的一 种相互作用，它是这两种材料共同工作的前提之一，也是对钢筋混凝土构件的承载力、刚度以及裂缝控制起重要影响的因素之一。粘结的退化和失效必然导致钢筋混凝土结构力学性能的降低和破坏。随着有限元法在钢筋混凝土结构非线性中的应用，钢筋与混凝土之间粘结和滑移的研究更显重要。 7.1.1 粘结应力及其分类 1．粘结应力的定义 粘结应力是指沿钢筋与混凝土接触面上的剪应力。它并非真正的钢筋表面上某点剪应力值,而是一个名义值(对于变形钢筋而言)，是指在某个计算范围(变形钢筋的一个肋的区段)内剪应力的平均值，且对于变形钢筋来说，钢筋的直径本身就是名义值。 2．粘结应力分类 ·弯曲粘结应力 由构件的弯曲引起钢筋与混凝土接触面上的剪应力。可近似地按材料力学方法求得。由于在混凝土开裂前，截面上的应力不会太大，所以一般不会引起粘结破坏，对结构构件的力学性能影响不大。 该粘结主要体现混凝土截面开裂前钢筋与混凝土的协同工作机理。其大小与弯曲粘结应力及截面的剪力分布有关，即对于未开裂截面，弯曲粘结应力的分布规律与剪力分布相同。 ·锚固粘结应力 钢筋的应力差较大，粘结应力值高，分布变化大，如果锚固不足则会发生滑动，导致构件开裂和承载力下降。粘结破坏是一种脆性破坏。
·裂缝间粘结应力 开裂截面的钢筋应力，通过裂缝两侧的粘结应力部分地向混凝土传递，使未开裂截面的混凝土受拉，也使得混凝土内的钢筋平均应变或总变形小于钢筋单独受力时的相应变形，有利于减小裂缝宽度和增大构件的刚度，此即“受拉刚化效应”。 裂缝间粘结应力属于局部粘结应力范围。该粘结应力数值的大小反映了受拉区混凝土参与工作的程度。局部粘结应力应变分布复杂，存在着混凝土的局部裂缝和两者之间的相对滑移，平截面假定不再符合，且影响因素较多，如剪切破坏、塑性铰的转动能力以及结构中的弹塑性分析等。 7.1.2 研究现状 由于影响钢筋与混凝土之间粘结作用的因素较多，且差异性较大，较难给出理想的、普遍共同接受的计算理论。目前，还没有比较完整的、有充分论据的粘结滑动理论。各国规范处理方法各不相同，另外一方面，笼统的构造要求大大忽视了对粘结问题的进一步的研究。 7.1.3 研究的重要性 ·工程实践上的重要性——钢筋的锚固、搭接和细部构造； ·理论上的重要性——剪切破坏、裂缝宽度、塑性铰转动能力以及弹塑性分析问题的源头； ·有限元方法在钢筋混凝土结构中应用的要求，需给出粘结应力与相对滑动的数学模式； ·钢筋混凝土结构的动力反应，尤其是在大变形下的粘结性能的研究，在很大程度上取决于构件的连接部位的恢复力特性，粘结退化是使节点区强度丧失和刚度降低的主要原因。
钢筋与砼间粘结锚固性能及粘结作用机理
２∞１年９月第２２卷第３期 郑州工业大学学报 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＺｈｅｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｖｅ＆ｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 文章编号：１００７—６４９２（２００１】０３一００６５—０４ Ｓｅｐ２００１Ｖｏｌ２２Ｎｏ３ 钢筋与砼间粘结锚固性能及粘结作用机理 管品武１，孟会英１，李丽２ （１郑州大学土木工程学院，河南郑州４５０００２；２．郑州市城建开发设计院，河南郑州４５００００）摘要：钢筋与砼间的粘结锚固性能依据钢筋外形走致可分为三种：光圆钢筋、变彤钢筋、扭转型钢筋的粘蛄锚固，并分别总蛄了它们与砼间的粘结惜固性能厦机理，以及光圃钢筋及变形钢筋在重复荷戢厦应复荷载作用下的粘蛄退化厦其机理，最后也对粘结错田设计进行了总结． 关ｔ词：钢筋硅；粘结锚固；粘鲒退化 中图分类号：＂Ｉ＇Ｌｌ３７５文献标识码：Ａ Ｏ引言面状况有关的咬合力 钢筋与砼间的粘结锚固是钢筋与外围砼之间 的～种复杂相互作用，是钢筋与砼共同工作的基 本前提．通常所谓粘结应力是指钢筋与砼接触面 上的剪应力，它使钢筋应力沿钢筋长度而变化；反 之，没有钢筋应力变化，就不存在粘结应力． 钢筋砼构件中的粘结应力按作用性质可分为 锚固粘结应力与裂缝间的局部粘结应力，前者主 要指钢筋伸人支座或在跨问切断，必须有足够的锚固长度（延伸长度），以积累足够的粘结应力使钢筋中建立起所需的拉力；后者是指开裂截面的钢筋拉力通过粘结应力向砼传递，使未开裂截面砼受拉．裂缝截面间局部牯结应力的大小反映受拉区砼参与工作的程度， 影响粘结锚固的因素多，破坏机理复杂，再加之试验技术方面相对滞后，使得日前粘结锚固的某些基本问题还未得到很好解决，尚未提出一套较完整的、有充分依据的粘结滑移理论． １粘结锚固机理 １．１光圆钢筋与砼问的粘结机理“。１ 光圆钢筋的粘结强度主要由三部分组成：水泥凝胶体与钢筋表面的化学胶着力；钢筋与砼接触面间的摩擦力；钢筋表面粗糙不平的机械咬合作用．光圆钢筋的粘结强度在钢筋滑动前取决于化学胶着力，滑动后则取决于摩擦力和与钢筋表 ００．２５０．３００．３５１．啊ｌ ｏ／ｒａｍ 围１拉拔状态下光圆钢筋Ｐ一５曲线 №．１Ｐ—ｊｏｌｒｖｃｏｆｐＩｌ血ｓｔｅｅｌｂＩｒ 拉拔试验加载初期，钢筋与砼即发生相对滑移，但加载端滑移与牯结应力近似为直线关系．胶着强度很小，不大的钢筋应力即足以产生使胶着力破坏的局部滑移．随荷载增大，相对滑移逐渐向自由端发展，胶着长度减小，应力峰值内移一旦出现精动，钢筋与砼脱离，牯结力即由摩擦咬合作用承担胶着力破坏的发展使Ｐ—ｓ曲线愈来愈表现出非线性特征．当自由端滑动时，钢筋埋长范围内的胶着力全部丧失，荷载虽可进一步增加，但粘结应力峰值已移至自由端，增加荷载仅由应力峰值的增大来提供．Ｐ—ｓ曲线下降段的出现是因为砼细颗粒被磨平，摩阻力减小． 光圆钢筋拉拔试验的破坏形态均为钢筋自砼中被拔出的剪切破坏．若相对埋长ｆ。／ｄ较大，砼强度等级较高，则钢筋屈服可能先于牯结破坏． 收藕日期：２６０１—０４一ＪＯ；修订日期：２００１～０６—０２ 基金项目：河南省科技攻关项目（９６１１９０１６） 作者简介：管品武（１９７１一），男，郑州大学讲师，博士．主要从事钢筋砼结构基本理论及建筑工程抗震方面的研究万方数据
周期性能试验
预应力筋用锚具、夹具和连接器周期荷载性能试验 1、适用范围 有抗震要求的结构中使用的锚具、预应力筋—锚具组装件。 2、试验一般规定 2.1试验用的预应力—锚具、夹具或连接器组装件由产品零件和预应力筋组装而成。试验用的零件应是经过外观检查和硬度检验合格的产品。组装时应将锚固零件上的油污擦拭干净，不得在锚固零件上添加影响锚固性能的介质。组装件中组成预应力筋的各根钢材应等长平行、初应力均匀，其受力长度不应小于3m。 2.2单根钢绞线的组装件试件及钢绞线母材力学性能试验用的试件，不包括夹持部分的受力长度不应小于0.8m；其他单根预应力钢材的组装件及母材试件最小长度可按试验设备及相关标准确定。 2.3对于预应力钢材在锚具夹持部位不弯折的组装件，各根预应力钢材平行受拉，侧面不应设置有碍受拉或产生摩擦的接触点；如预应力钢材的夹持部位与试件轴线有转向角度时，应在设计转角处加装转向约束钢环，试件受拉力时。该约束环不应与预应力钢材产生滑动摩擦。 2.4试验用预应力钢材应有良好的均质性，可由锚具生产厂或检验单位提供，同时还应提供该批钢材的质量合格证。所选的预应力钢材，其直径公差应在受检锚具、夹具或连接器设计的匹配范围内。试验用预应力钢材应根据抽样标注，先在有代表性的部位取至少6根试件进行母材力学性能试验，试验结果应符合国家现行标准的规定。并且，其实测抗拉强度平均值在相关钢材标准中的等级应与受检锚具、夹具或连接器的设计等级相同，超过该强度等级时不应采用。在某一中间强度等级的预应力钢材试验合格的锚具，在实际工程中，可用于不高于该强度等级的预应力筋。已受损伤的预应力钢材不应用于组装件试验。 3、试验仪器 静载锚固试验机或承力台座（带测力系统）：测力系统不确定度不应大于2%；测量总应变的量具，其标距的不确定度不应大于标距的0.2%，指示应变的不确定度不应大于0.1%。 4、试验方法 3.1当锚固的预应力筋为钢丝、钢绞线或热处理钢筋时，试验应力上限应为预应力筋抗拉强度标准值得80%,下限应为预应力钢材抗拉强度标准值的40%。当锚固的预应力筋为由明显屈服台阶的预应力钢材时，试验应力上限应为预应力钢材抗拉强度标准值的90%，下限应为预应力钢材抗拉强度标准值的40%。 3.2将预应力筋—锚具或连接器组装件按规定装置在试验机上，开动仪器，以100KP a/min~200MPa/min的速度加荷至试验应力的上限值，在卸荷至试验应力的下限值为第一个周期，然后荷载自下限值经上限值在回复到下限值为第2个周期，记录每个周期后组装件中预应力筋在锚具夹持区域的破坏情况，重复50个周期。 5、结果判定 试件经50次循环荷载后预应力筋在锚具夹持区域内不发生破断为合格。
钢筋与混凝土粘结——滑移关系
钢筋与混凝土粘结——滑移关系 混凝土与钢筋间粘结滑移性能向来作为钢筋混凝土结构的重要使用参考依据 ,它是钢筋与混凝土共同协调工作的基础和前提,正因为他们之间的界面存在相互的粘结力 ,促使两种材料能够实现应力的传递 ,从而实现承受外部荷载的作用,这足以显示它对钢筋混凝土结构的重要性。目前关于普通混凝土与钢筋间的粘结滑移性能进行了大量的研究,并已出台了相应的国家规范标准,而再生混凝土作为一种新型的绿色环保材料 ,其应用于实际工程前,还有许多性能有待研究解决,再生混凝土与钢筋间的粘结滑移性能就是其中亟待解决的问题之一。且再生混凝土区别于普通骨料混凝土之处在于其骨料采用废弃混凝土破碎产生,再生骨料与水泥砂浆的界面情况远远复杂于普通骨料 ,然而粘结滑移性能恰恰是钢筋与再生混凝土两种材料界面之间的相作用,由于骨料界面的差异导致它们之间粘结界面的差异是必然的,这就更增加了对两种材料间粘结滑移性能研究的必要。钢筋与混凝土间粘结锚固性能是混凝土结构工作的前提和基础 ,目前关于再生骨料混凝土与钢筋间的粘结性能,国内外仅仅进行了一些简单的拉拔试验研究。在对再生骨料混凝土与钢筋之间的粘结强度进行了试验研究,得出的结论认为与普通混凝土的差异不大；通过试验发现再生骨料混凝土与纵向钢筋的粘结强度远大于与横向钢筋的粘结强度与其他试验结论较为接近,认为再生骨料混凝土与钢筋间的粘结强度较普通混凝土稍低。 考虑不同再生粗骨料取代率、再生细骨料取代率、强度、保护层厚度等因素对再生混凝土一钢筋间的粘结滑移进行试验,发现随着再生粗骨料取代率的增加,粘结性能有所提高,且在60%达到最大；相反,随着再生细骨料取代率的增加,粘结性能有所降低。但以上试验研究均统一采用基于平均粘结应力假设的简单拉拔试验进行试探性研究,即假设认为钢筋在再生混凝土中锚固段内的粘结应力处处相等 ,显然这并不完全符合实际钢筋受力状况。通过钢筋内贴片试验方法,完成了18个锈前钢筋—再生混凝土试块的拉拔试验,分别研究了再生骨料取代率、钢筋种类、混凝土抗压强度对其粘结滑移性能的影响,同时对钢筋在再生混凝土中长锚和短锚两种情况下其粘结应力分布的差异进行了研究分析,最后通过量测的钢筋应力理论推导钢筋在再生混凝土中的粘结位置函数,从而确定其粘结一滑移本构关系。并得出以下结论:
铁路墩常用钢筋与砼粘结锚固性能试验研究
4址丨THEORIES AND RESEARCH 邀）禅反年|理论与研究 铁路墩常用钢筋与殓粘结锚固性能试验研究 周贤伟 （重庆交通大学，重庆400074） 摘要：通过试验研究了掺入粉煤灰和矿粉的铁路桥墩中常用的HRB400级C22、C25、C28三种钢筋握裹强度与混凝土强度关系以及恒温恒湿养护制度、抗压强度之间的关系。结果表明，恒温恒湿养护对混凝土的钢筋握裹力的，恒温恒湿养护7d凝土强度接近标准抗压强度（温度20±2?,相对湿度98%上）；凝土中钢筋握粘结锚度和混凝土的抗压强度呈线性系，随抗压强度提升而增加；钢筋直径，平均粘结锚固应力减小。 关键词： 中图分类号：TU375文献标志码：A文章编号：1671-1602（2019）14-0036-01 1试验设计 1.1试验参照规范及试验方法 试验参照SL352-2006《水工混凝土试验规程》规范进行，使 用HRB400级月牙纹钢筋，直径C22mm，C25mm，C28mm%试 件为150mmx150mmx150mm，在试件水， 安装量表固定架和数显百，百端直向下自由端 触，清零百的初始读数，以0.2KN/s的加荷速度拉拔钢 ，显每变动0.01mm，记录荷载力值。以位移为，荷 载为纵荷载-滑动变形关系曲线图，取滑动变形0.01、 0.05、0.10mm荷载力值。力算公式如下： T=（F1+F2+F3）/3As① As=n（dla② 其中：F1、F2、F3分别为滑动0.01、0.05、0.10mm各自 荷载力值，单位N；'为强度，单位MPa；As为埋入 混凝土的钢筋表面积，单位mm2；n为钢筋根数；d为钢筋的直径， 单位mm；la为入土的有长度，单位mm% 1.2试验 试验用水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥，混凝立方体抗压强 度值根据《普通土力学性能试验方+中的抗压强度试验 测得，根据关公算心抗拉强度值 强度等级抗压强度值/Mpa轴心抗拉强度ft/Mpa C5052.2Mpa 2.78 C4043.3Mpa 2.51 1.3试件加载 取恒温恒湿（温度20±2?，湿度98%上）养护7天的 试件，擦立刻送万能试验机室，采用微机 伺服万能试验机进行加载。设置为缓慢加荷载：位移加载：试验的加载方式采用缓慢连续加荷方式；以0. 2KN/S的加荷速度拉拔钢筋，数显表每变动0.01mm，同时记录相的荷载力值% 微机服万能试验机，最大试验力控制在200KN；单试验的载方采用缓慢荷方% 2试验结果及分析 试验加载前期，力值增大，在10KN以内数显有位移，自由端没有出现滑移。随着力值的持续增加，大在力值为30KN自由端出现0.01mm滑移，持载，土底部加载端位置出现裂，裂缝延钢筋自由端发展，滑移大0.1mm后，位移增速加快，土终发生劈裂破坏。土生劈裂破坏，裂为3-4块，载端有纹堆积。以下是实测荷载-滑移曲线图以力-滑移曲线关% 3结 1.土强度强度的影响 土强度提高，抗强度ft相应增大，土咬强，土的劈裂的容易。试验，随着强度提升，土抗拉强度ft的增大，荷载越大，粘结应力大% 2.直径强度的响 试验看，C22强度更大，C28强度最低。外观力机理上看，％,入长度的钢减少，且面积，高度降低，固强度降低。在生时密肋间由此的咬力，但是其强度依旧减小。 3?恒温恒湿（温度20±2?，湿度98%上）混凝土强度，快，土的力的增长非常重要，一般恒温恒湿7天强度抗压强度。 参考文献： （1）霖.钢筋与混凝土粘结性能的若干问题研究（D），华科技，2005. （2）和国行业标准.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（（JTG3362-2018））. 作者简介：周贤伟（1993-）,男，硕士研究生，重庆交通大学，研究方向：建筑与土木工程（桥梁工程）。 36
基于abaqus中cohesive element 对钢筋混凝土粘结性能的研究[整理]
基于abaqus中cohesive element 对钢筋混凝土粘结性能 的研究[整理] 基于abaqus中cohesive element 对钢筋混凝土粘结性能的研究 摘要:考虑到钢筋与混凝土界面受力的复杂性，基于用来模拟三种裂缝和失效的零厚度界面单元，采用分离式模型，引入内聚力黏结模型，并以文献中的拉拔试验结果为参照，利用abaqus中cohesive element单元建立起钢筋拉拔试验的计算模型。通过与文献中试验结果的比较，结果符合较好，验证了该计算模型的合理性。关键词:钢筋混凝土粘结;拉拔试验;黏结单元;数值模拟 0.引言 混凝土结构中，钢筋与混凝土这两种材料之所以能够共同作用、承担外荷载，其中一个很重要的原因是混凝土硬化后与钢筋之间形成了良好的粘结。尽管对粘结试验的研究已有一百多年的历史，国内外的学者发表了为数众多的试验和理论资料，但是由于影响粘结的因素很多破坏的机理复杂，以及试验技术方面的原因等，目前粘结问题还没有得到很好的解决。关于粘结的机理还不能提出一套比较完整的、有充分论据的粘结滑移理论。由于试验中存在诸多不确定性，数值模拟在钢筋混凝土粘结性能分析中也逐渐重视起来，自上世纪六十年代美国学者把有限元引入钢筋混凝土结构的分析以来，有限元已经成为对混凝土问题进行研究的一种典型的数值模拟方法，目前有限元模拟主要有以下三种分析模型:l)分离式模型;2)组合式模型;3)整体式模型。 由于整体式模型不能反映钢筋混凝土这种非均质材料的微观受力机理，而组合式模型假定钢筋与混凝土粘结可靠而不产生相对位移，这又与实际的微观机理不符，因此对粘结性能的研究只能采用分离式模型。
基于abaqus中cohesiveelement对钢筋混凝土粘结性能的研究[整理]
中cohesive element 对钢筋混凝土粘结性能基于abaqus 的研究[ 整理] 基于abaqus 中cohesive element 对钢筋混凝土粘结性能的研究摘要: 考虑到钢筋与混凝土界面受力的复杂性，基于用来模拟三种裂缝和失效 的零厚度界面单元，采用分离式模型，引入内聚力黏结模型，并以文献中的拉拔试 验结果为参照，利用abaqus 中cohesive element 单元建立起钢筋拉拔试验的计算 模型。通过与文献中试验结果的比较，结果符合较好，验证了该计算模型的合理 性。关键词:钢筋混凝土粘结; 拉拔试验; 黏结单元; 数值模拟 0. 引言混凝土结构中，钢筋与混凝土这两种材料之所以能够共同作用、承担外荷载， 其中一个很重要的原因是混凝土硬化后与钢筋之间形成了良好的粘结。尽管对粘结 试验的研究已有一百多年的历史，国内外的学者发表了为数众多的试验和理论资 料，但是由于影响粘结的因素很多破坏的机理复杂，以及试验技术方面的原因等， 目前粘结问题还没有得到很好的解决。关于粘结的机理还不能提出一套比较完整 的、有充分论据的粘结滑移理论。由于试验中存在诸多不确定性，数值模拟在钢筋 混凝土粘结性能分析中也逐渐重视起来，自上世纪六十年代美国学者把有限元引入 钢筋混凝土结构的分析以来，有限元已经成为对混凝土问题进行研究的一种典型的 数值模拟方法，目前有限元模拟主要有以下三种分析模型:l) 分离式模型;2) 组合式 模型;3) 整体式模型。 由于整体式模型不能反映钢筋混凝土这种非均质材料的微观受力机理，而组合 式模型假定钢筋与混凝土粘结可靠而不产生相对位移，这又与实际的微观机理不 符，因此对粘结性能的研究只能采用分离式模型。
L型塑料钢筋拉结件锚固性能试验
2009年09月第25卷第5期 沈阳建筑大学学报(自然科学版) Journal of Shenyang J ianzhu U niversity (N atural Science ) Sep. 2009 V ol.25,N o.5 收稿日期:2009-07-13 基金项目:建设部科技攻关项目(2008-k3-10) 作者简介:刘明(1962—),男,教授,博士研究生导师,主要从事现代砌体结构研究. 文章编号:1671-2021(2009)05-0925-05 L 型塑料钢筋拉结件锚固性能试验 刘 明,李立东,张延年,张 洵,李 恒 (沈阳建筑大学土木工程学院,辽宁沈阳110168) 摘 要:目的为解决夹心墙用拉结件的耐腐蚀性问题,采用高强钢筋外包塑料形成塑料钢筋拉结件.方法通过L 型塑料钢筋拉结件灰缝试件试验模拟Z 型塑料钢筋拉结件在灰缝中的受 拉状态,研究Z 型塑料钢筋拉结件的黏结、锚固性能.结果L 型塑料钢筋拉结件极限拉拔力每组平均值为3133～414kN,极限拉拔力最小值为219k N,在遭受地震作用时,塑料钢筋拉结件所传递的最大地震力远小于其极限拉拔力最小值.结论L 型塑料钢筋拉结件的粘结锚固强度可以满足夹心墙用拉结件的使用要求,有比普通钢筋拉结件更好的延性和变形能力,并给出Z 型与卷边Z 型塑料钢筋拉结件的合适构造参数. 关键词:塑料钢筋拉结件;拉拔试验;拉拔承载力;锚固长度:P 315196 文献标志码:A 0 引 言 夹心保温墙体是目前保温墙体的一种主要形式,能达到集承重、保温(隔声)和装饰于一体,其耐久性适用于不同的地区,也是唯一能解决保温 层与建筑物同寿命问题的保温形式[1] .夹心墙中的拉结件对加强内外叶墙连接,保证其整体性起重要作用[2] .但普通拉结件在有腐蚀性的保温浆料中容易锈蚀,使建筑物的使用寿命大幅降低,造 成极大的浪费[3] ,因此解决拉结件的耐锈蚀性问 题对提高夹心保温墙体的耐久性有重要意义[4] .目前一些经济发达国家普遍采用不锈钢拉结件、镀锌拉结件及防锈涂料拉结件[5] .不锈钢拉结件固然防锈性能好,但价格昂贵、工程造价高,这不符合我国国情.国内一般采用防锈涂料或镀锌拉 结件,但成本与普通钢筋拉结件相比也较高[6] ,另外,镀锌件虽然在大气环境中抗蚀性较好,但却不适合复合墙体这种复杂的腐蚀环境.已有研究表明,镀锌件在pH 为13左右时表面处于活性状态,初期由于水泥砂浆pH 值正好在这个范围(1215～1315),这时如果钢铁表面有缺陷,那么 二者构成腐蚀电池,更加快了锌的腐蚀溶解[7] . 所以,钢筋在后期就难以得到保护,同时也影响了钢筋与周围砂浆的结合力[8] .塑料的防腐性能较好,且造价低,能避免拉结件产生热桥,因此,塑料 钢筋拉结件能很好地解决耐腐蚀性问题[9] ,并经国家建筑装修材料质量安全监督检验中心检验,其耐腐蚀性符合现场发泡夹心墙的使用要求.但塑料钢筋拉结件的连接作用必须通过塑料外皮与砌筑砂浆及塑料外皮与钢筋本身之间的粘结来保证[10],为了解塑料钢筋拉结件在砂浆中的黏结、锚固等性能,因此,通过对L 型塑料钢筋拉结件的水平灰缝锚固试验,得出其极限拉拔力每组平均值为3133～414kN ,极限拉拔力最小值为219kN ,并有比普通钢筋拉结件更好的延性和变形能力. 1 试件设计 试验共制作7组21个试件,灰缝拉结件采用L 型塑料钢筋拉结件,弯折段长度分别为30mm 、50mm 、70mm 、90mm.各类试件编号及参数见表1,其锚固示意图见图1.
拉拔检测 2014植筋锚固性能检测原始记录--09
锚栓、植筋锚固承载力现场检测原始记录 委托编号 检测：复核：
说明： 1.检测以持续加荷为主, “非破坏性检测荷载检验值”一栏中‘规格’对应的‘锚栓’、‘植筋’红字因每次检测试样的不同（有可能全是锚栓或植筋也可能是二者 都有）故要手工写的, 并应填写按此规格使用钢材的牌号计算出的拉拔检验荷载值或委托方提供的‘设计值’。 2.估计每次检测大至最多有四个不同规格的试样,如不够只能另填一张记录表, 在“试样规格”栏只要填1～4(见“非破坏性检测检验荷载值”)数字和试样采用的钢 材牌号（供计算检验荷载值）； 3.“抽样数量”和第2 条一致可供4种不同规格锚栓或植筋抽样用；其中红字‘锚栓总数’、‘植筋总数’须手写； 4.“设备形号/编号”栏, 如果记录表是按上表式由各检测公司自已打印的话可把本单位设备型号（拉拔仪1～3、游标卡尺）/ 编号等事先在记录表中打印好到时选 勾； 5.试验结果试样未破坏则在“检测后试件及基材状况”栏中填写‘未破坏’或‘完好’；试样破坏了（不管是破坏性检测还是非破坏性检测）, 则按“试样破坏类型 判别”栏判别、选破坏类型号,并在“检测后试件及基材状况”栏中填写‘破坏’和对应的类型号； 6.“拉拔力测值”分6次记录是满足DG/TJ 08-003-2013要求在连续加荷时, 分6次读数到检验荷载值——委托方提供的设计值止, 如按JGJ 145 标准检测,在连 续加荷至检验荷载值时一次读数并记录； 7.率定栏内显示“拉拔仪1～3”是初步估计至少需三台拉拔仪，力值才能复盖,以满足拉拔仪加荷能力大于检验荷载值的20%,且不大于验值荷载检的2.5倍要求； 8.“每组试样平均值(kN)”、“每组试样最小值(kN)”是DG/TJ 08-003-2013 要求，一组3个试件,一张记录表式可记3组； 9.原始记录中数据如有修改，须有见证人在修改处签字方有效——有专家提出建议。 10.“持荷2min后读数/下降率”栏改为“持荷2min”检测中持荷下降以手动补荷维持——有专家提出建议。